光电能源是「沙滩上的城堡」?

来源:不详发布时间:2007-11-24 23:15:42
不久前,中华经济研究院院长萧代基表示,再生能源如生物质与太阳光电能源,耗能、量少、质差、不环保、不具经济效益,可说是「沙滩上的城堡」。
针对萧院长「沙滩上城堡」看法,笔者特提出下列见解。
一、近年来,全球「暖化」问题严重,各地森林火灾、洪涝、干旱、风暴、甚至衍生病毒传染等灾害,层出不穷,其导火线来自以二氧化碳为主之「温室气体」的大量排放,而祸首就是人类大量消耗以煤、石油及天然气为污染源的所谓「石化燃料」。
为防止祸害恶化,各国政府乃依《京都议定书》要求,先后制定《再生能源法案》,及推动城市绿化、建筑物有隔热(节能)能力、减少汽车及电厂排污,以及引进如生物质、太阳光电等「清洁能源」(或称之再生能源)系列措施。
二、2006年,全球太阳光电能源产业规模已达100亿美元,专家评估,未来10年的平均年增率为25%至30%。全球具主导性的第一代「晶硅」(c-Si)太阳能电池(简称晶硅电池)厂,为包括日本Sharp、德国Q-Cells、英国BP、日本Kyocera、中国尚德、台湾茂迪等在内的前十大企业;至于第二代「薄膜非晶硅」太阳能电池(简称薄膜电池)厂,则为美国United Solar、技术开发及承建商Terra Solar、设备大厂Applied Material、日本Ulvac、欧洲Oerlikon及日本Kaneka等。
不论第一代(晶硅)或第二代(薄膜),从技术开发、产业制造、示范运行、电费补贴、到营销全球,这些企业无不兼顾「3E」:Economics—促进经济成长及增加就业机会(经济面);Energy—增加国家能源安全自主性(能源面);Environment—发挥节能及减排(环境面)等实际效益。
三、数据显示,2004年台湾太阳光电能源产业的总产值,在全球市场的市占率达2%(约0.93亿美元),2006年增至7%(约7.06亿美元),产值成长7.3倍,除有不少企业(如茂迪、益通等)投入第一代产业之外,现也有几家企业如大丰能源、绿能、联相、中环、鑫笙、旭能等,看上第二代(薄膜)产业领域。
兹以茂迪为例,其年产超过100MW(百万瓦)的晶硅电池产品,列名全球第九大晶硅厂,有学界人士认为该产业不经济且不环保,主要理由是该产业如同晶圆(半导体)产业一样,投产时的耗能较高。据知,在晶硅电池之「硅」原料方面,建设一座100MW产能的工厂,投产工序约1,000多道,需经800~1,000度的高温烧结过程,相当耗能,估计一座晶硅工厂的能源回收期约六至七年。
四、与晶硅电池相比,薄膜电池不存在「硅」原料供应之问题,其生产成本较低(每瓦约1美元、便宜30%),投产工序也较少,需经约200度高温的气相蒸镀过程,耗能较小,估计一座薄膜工厂的能源回收期只需1.5至二年。
目前,晶硅电池的发电成本约每度0.5美元,而薄膜电池则约每度0.15~0.2美元,足以与尖峰汽涡轮发电成本(约每度0.10~0.12美元)相抗衡。
生产薄膜电池的目的,是为了环保及节能,且其产品应用范围较广,除可做柔性电池外,更可制造透明或半透明组件,成为光电建材(BIPV)。但生产晶硅电池耗能较大,其晶硅不透明、不美观、且无法大面积制造,应用范围有限。对比之下,推动薄膜电池产业,应比推动晶硅电池产业,更具所谓「3E」效益。
由于「硅」原料 之严重短缺,加速薄膜电池成为太阳能产业的发展主流。已有专家评估,2010年薄膜电池的市占率,将同晶硅电池一样,各居一半。据知名之Solarbuzz分析报告,2010年太阳光电能源产品的市场需求,将达18,000MW,但晶硅电池的供货量仅达3,164MW,市场缺口达15,000MW,届时,将由薄膜电池供货补足,而后者将因光转电效率的提升,使每度发电成本逼近一般电厂(火力或天然气)的水平,甚至成为未来最廉价的再生能源。
笔者认为,台湾发展半导体及TFT-LCD产业,已具相当基础实力,薄膜电池产业正是与之相关的「知识经济」型科技产业,这块产业「大饼」,最适合业界及时投入「争食」,似无萧院长所言「沙滩上城堡」的说法。
英国伦敦大学法学博士、香港台湾工商协会董事  陈自创
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